Смена дня и ночи происходит потому, что шарообразная Земля вращается вокруг оси. Солнце освещает примерно половину планеты; на обращённой к нему стороне день, на противоположной — ночь. Граница освещённости постоянно перемещается по поверхности из-за вращения.

Земля вращается с запада на восток, поэтому местность входит в освещённую область со стороны восточного горизонта. Восход — момент появления Солнца над горизонтом, заход — исчезновение за западным горизонтом. Само Солнце за одни сутки не облетает Землю.

Продолжительность светлого дня зависит от широты и сезона из-за наклона оси. У экватора день и ночь близки к двенадцати часам круглый год; в высоких широтах возможны полярный день и полярная ночь. Однако основная причина самого чередования остаётся осевым вращением.

Местный полдень наступает, когда Солнце достигает наибольшей высоты за сутки для данного места. В восточных пунктах это происходит раньше, чем в западных.

ПримерЧасовые пояса создают удобное официальное время, поэтому часы не всегда показывают истинный солнечный полдень ровно в 12:00.

Модель с лампой и глобусом должна сохранять лампу неподвижной. Метка города на вращающемся глобусе последовательно проходит свет, вечернюю границу, тень и утреннюю границу. Фонарик освещает не строго половину маленького шара, поэтому важно понимать ограничение опыта.